压力容器与爆破片特性压力关系探讨.pdf

设计计算
压力容器与爆破片特性压力关系探讨
吴全龙
(上海华理安全装备有限公司,上海201108)
摘要:分析探讨了爆破片最高标定爆破压力与容器设计压力、最低标定爆破压力与容器最大工作
压力、爆破片最大泄放压力与容器最大积聚压カ之间的关系,为压力容器设计人员选用爆破片装置
提供了重要参考依据。给出了如何根据选用的爆破片来确定容器设计压力或如何根据压カ容器设
计压力来确定爆破片相关压力参数的一般方法
关键词:爆破片;最大允许积聚压力;最大泄放压力;标定爆破压力;设计爆破压力
中图分类号:T051.03;T-65文献标识码:A文章编号:1001-4837(2011)09-0030-07
doi:10.3969/j.isn.1001-4837.2011.09.007
Discussion of the Characteristic Pressure Relationships
of Pressure Vessel and the Bursting Discs
WU Quanーlong
(Sha
Huali Safety Devices Co., Ltd, Shanghai 201108, China)
Abstract: The relationships of the maximum rated bursting pressure and the design pressure, the minimum
rated bursting pressure and the working pressure, the maximum relief pressure and the maximum allowable
accumulation pressure were analyzed, which provides important reference for the equipment vessels desig
ner. It gives the general method for the determination between the design pressure of the equipment ves-
sels and the pressure parameters of the bursting discs
Key words: bursting discs; maximum allowable accumulation pressure; maximum relief pressure; rated
bursting pressure; design bursting pressure
对于压力容器,与爆破片选用相关的特性压
0引言
力主要有:设计压力(或最高允许工作压力)、最
大允许积聚压力、最高工作压力;对爆破片,与所
爆破片装置是由压力差驱动、非重闭式紧急保护的容器相关的特性压力主要有:设计爆破压
泄压装置,常用来防止压力容器、压力管道或其他力、最高标定爆破压力、最低标定爆破压力、最大
密闭空间出现超压或过度真空。只有正确理解压爆破压力、最小爆破压力、最大泄放压力。
力容器与爆破片各特性压力之间的关系,才能合
理选择适合具体工况的爆破片结构型式、科学确
爆破片各特性压力之间的关系
定爆破片各性能参数,从而既保证容器的安全又
能最大限度不影响正常生产。
体现爆破片性能的特性压力较多,设计人员
第28卷第9期
压力容器
总第226期
在选用爆破片时一定要正确理解各个特性压力的计压力。
含义及其相互之间的关系。爆破片设计爆破压力
最大(最小)爆破压力是指设计爆破压力与
和爆破片标定爆破压力是两个常见的压力参数,制造范围和爆破压力允差的代数和。
其概念较容易混淆,应该注意加以区分,见图1
爆破片各特性压力之间关系如图1所示。
容器最大允许积聚压力(或者超压限度)与容
最大爆破压力
压力正允差
器设计压力之间的关系
最高标定爆破压力
制造范正偏差
不大于容器设计压力
在容器因超压导致爆破片动作后,容器实际
设计爆破压力
压力可能会超过爆破片的最高标定爆破压力(大
制造范目负偏差
多数情况下,爆破片最高标定爆破压力接近于容
最低标定爆破压力
压力负允差
器设计压力)。容器最大允许积聚压力就是指容
最小爆破压力
器在泄压裝置(安全阀、爆破片装置等)动作时设
由爆破片的
操作比确定
备内短期允许达到的最大压力,是针对压力容器
在泄压装置动作后最大承载能力提出的压力指
容器最大工作压力
标,不能随便用于正常操作工况。该压力相对于
容器设计压力的增量部分,称之为超压限度。考
图1爆破片各特性压力关系
虑到国内习惯,以下叙述中采用超压限度。
超压限度的大小除了与超压事故种类有关
爆破片设计爆破压力是根据容器的工作条件
外,还与泄压装置的设置数量和设置目的有关。
和相应的安全技术规范设定的,在设计爆破温度
美国 ASME VⅧ-11(2010中文版,以下同)UG
下爆破片的爆破压力值,是容器设计人员初始选
125及我国CB1502(198版,以下同)附录B中
择爆破片时根据所需保护设备的工况条件确定的
对于不同的超压事故(操作事故和火灾事故)工
爆破片爆破压力,是一个理论值。它相当于安全
况泄压装置动作后规定了不同的超压限度。表
阀的整定压力,两者在CB150附录B中统称为
对CB150附录B、 ASME VⅧ-1、ASMEⅫ
动作压力,是泄压装置所有压力参数中最基本的
标定爆破压力是指标注在爆破片铭牌上的爆名版)关于压力容器超压限度的规定进行了
2004
个,其他压力都是围绕它来展开的。
破压力值,可能是在规定的设计(或许可试验)爆
表1GB150附录B与 ASME VⅧ-1,ASMEⅫ
破温度下,同一批次爆破片抽样爆破试验时,实测
关于超压限度对比
爆破压力的算术平均值,也可能是设计爆破压力
标准GB150附录 B ASMEⅧ-1ASMEⅫ
值(制造范围为零时);是由制造厂家根据爆破片
单一泄压装置
10%
10%
实际试验的情况确定的某批次爆破片爆破压力的
多泄压装置
2%
16%
平均值,比设计爆破压力更能真实体现该批次爆
21%
破片的压力性能,通常也是出现在爆破片产品铭
辅助泄压装置
(防火灾)
16%
21%
牌上的值。标定爆破压力应分布在选定的制造范
注:表中数值为最高允许工作压力(或设计压力)的百分数。
围(一个批次爆破片标定爆破压力相对于设计爆
破压力差值的允许分布范围)之内。
可看出,与ASMEⅧ-1相比CB150(1998
设计爆破压力与制造范围下限的代数和为最版)附录B规定偏保守,但在新修订的2010版
低标定爆破压力;设计爆破压力与制造范围上限GB150(已处于报批阶段)中已将超压限度放大
的代数和为最高标定爆破压力。通常根据最低标至同一水平。ASMEⅫ规定,对于移动式压力容
定爆破压力和爆破片操作比来确定容器的最大工器,在任何情况下泄压装置动作后,容器超压限度
作压力;根据最高标定